Wirkungen von Feinstaub (PM10)

Bei den luftgetragenen Partikeln PM10 handelt es sich um Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner gleich 10 µm. Sie gelangen durch Nase und Mund in die Lunge, von wo aus sie bis in die Bronchien und Bronchiolen gelangen können. PM 10 wird daher auch als „inhalierbarer Schwebstaub“ bezeichnet.

Feinstaub PM10 wirkt sich negativ auf den Gesundheitszustand des Menschen aus. Dies konnte anhand einer Vielzahl von Untersuchungen nachgewiesen werden. Die Erkenntnisse zu den Kurz- und Langzeitwirkungen durch Feinstaub PM10 wurden anhand von Tierversuchen, human-experimentellen Untersuchungen sowie aus umweltepidemiologischen Studien gewonnen.

Aus umweltepidemiologischen Untersuchungen liegen Erkenntnisse für den Zusammenhang zwischen kurzen Episoden mit hoher PM10-Exposition und Auswirkungen auf die Sterblichkeit (Mortalität) und Erkrankungsrate (Morbidität) vor. PM10 leisten nach derzeitigem wissenschaftlichem Kenntnisstand einen Beitrag zu schädlichen Gesundheitseffekten beim Menschen. Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen sind dabei am wichtigsten.

Eine Langzeit-Exposition über Jahrzehnte kann ebenso mit ernsten gesundheitlichen Auswirkungen verbunden sein. So wurde insbesondere eine erhöhte Rate von Atemwegserkrankungen und Störungen des Lungenwachstums bei Kindern festgestellt. Auch ist eine Erhöhung der PM10-Konzentration mit einem Anstieg der Gesamtsterblichkeit, der Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Sterblichkeit und der Lungenkrebssterblichkeit verbunden.

Laut WHO (2021) lässt sich bei einem langfristigen Anstieg der PM10-Konzentration um 10 μg pro m³ Außenluft eine Erhöhung des Sterblichkeitsrisikos (alle Todesursachen) um 4 % feststellen. Für ischämische Herzkrankheiten, respiratorische Erkrankungen und Lungenkrebs konnte eine entsprechende Zunahme des Sterblichkeitsrisikos um 6 %, 12 % und 8 % ermittelt werden.

Weiterhin zeigte sich, dass bei Minderung der Partikelbelastung um 1 µg PM10 pro m3 von einer rechnerischen Zunahme der Lebenserwartung, bezogen auf die Gesamtbevölkerung, im Bereich von 0,5 Monaten ausgegangen werden kann (Voss und Hassauer 2004). Bei Reduzierung um 10 µg/m³ würde eine Zunahme von ca. 5 Monate bedeuten.

Insgesamt ist davon auszugehen, dass PM10 einen deutlichen Beitrag zu den schädlichen Gesundheitseffekten beim Menschen leistet. Zur Risikogruppe hinsichtlich einer Belastung gegenüber Feinstaub PM10 gehören ältere Menschen, Kinder sowie Vorerkrankte, d. h. Personen mit bestehenden Atemwegs- und Herz-Kreislauferkrankungen sowie Asthmatiker.

Ein Schwellenwert, unterhalb dessen nicht mehr mit gesundheitsschädlichen Wirkungen zu rechnen ist, kann für PM10 nach aktuellem Kenntnisstand nicht angegeben werden. Dies bedeutet, dass jede Maßnahme zur Reduzierung der Belastung durch PM10 in der Außenluft von großem Nutzen für die Gesundheit der Bevölkerung ist.

Bewertungsmaßstäbe

Zur Prüfung, ob für PM10 nach BImSchG und TA Luft der Schutz der menschlichen Gesundheit sichergestellt ist, sind ermittelte Immissionen mit dem Immissionswert der TA Luft von 40 µg/m3 (Mittelungszeitraum: Jahr) zu vergleichen. Hinsichtlich der möglichen gesundheitlichen Wirkungen nach kurzfristiger Exposition gegenüber PM10 ist der 24-Stunden-Immissionswert der TA Luft heranzuziehen. Der 24-Stunden-Immissionswert für PM10 von 50 µg/m3 gilt als eingehalten, wenn ermittelte Tagesmittelkonzentrationen diesen an nicht mehr als 35 Tagen pro Jahr überschreiten. Bei einem Jahreswert von unter 28 µg/m³ gilt der auf 24 Stunden bezogene Immissionswert als eingehalten. Hinsichtlich der Kriterien zur Einhaltung des Kurzzeit-Immissionswertes für PM10 wird auf die Nr. 4.7.2 T A Luft verwiesen. Die Immissionswerte der TA Luft für Schwebstaub basieren auf den entsprechenden Grenzwerten der 1. Tochterrichtlinie der EU "Richtlinie 1999/30/EG des Rates vom 22. April 1999 über Grenzwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide, Partikel und Blei in der Luft". Diese wurde mittlerweile in die Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21.5.2008 über Luftqualität und saubere Luft für Europa überführt.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat in ihren Global Air Quality Guidelines (2021) für PM10 und PM2,5 Luftgüterichtwerte (Air Quality Guidelines) und Zwischenziele (Interim targets) aufgestellt, um eine bessere Luftqualität zu erreichen:

Tabelle: PM 10 Luftgüterichtwerte (Air Quality Guidelines) und Zwischenziele (Interim targets) der Weltgesundheitsorganisation (WHO Global Air Quality Guidelines 2021)

 

Jahresmittelwert [µg/m³]

24-Stunden-Mittelwert
[µg/m³]
(99. Perzentil; zulässige Überschreitungshäufigkeit: 3 bis 4 Tage/Jahr)

Zwischenziel 1

70

150

Zwischenziel 2

50

100

Zwischenziel 3

30

75

Zwischenziel 4

20

50

Luftgüte-Richtwert

15

45

Aktuelle Messwerte

Das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW stellt für NRW kontinuierlich aktualisierte Messwerte für PM10 zur Verfügung. Des Weiteren können Sie sich für die verschiedenen Messstationen in NRW über die Anzahl der Tage, an denen der Tagesmittelwert von 50 µg/müberschritten wurde, informieren (Überschreitungstage).

Weiterführende Publikationen

Informationen zu Feinstaub und seinen Wirkungen auf die Gesundheit des Menschen finden sich u. a. auch in den folgenden Publikationen:

WHO global air quality guidelines. Particulate matter (PM2,5 und PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. Geneva: World Health Organization; 2021. Licence: CC-BY-NC-SA3.0IGO.

Orellano, P. et al. (2020): Short-term exposure to particulate matter (PM10 and PM2,5), nitrogen dioxide (NO2) and ozone (O3) and all-cause and cause-specific mortality: Systematic review and meta-analysis. Environment International 142 (2020) 105876.

Chen, J. und Hoek, G. (2020): Long-term exposure to PM and all-cause and cause-specific mortality. A systematic review and meta-analysis. Environment International 143 (2020) 105974.

U.S. EPA. Integrated Science Assessment (ISA) for Particulate Matter .U.S. Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, Center for Public Health and Environmental Assessment, Research Triangle Park NC, EPA 600 R-19/188, December 2019.

Wichmann 2018:
Expertise zu gesundheitlichen Risiken von Stickstoffdioxid im Vergleich zu Feinstaub und anderen verkehrsabhängigen Luftschadstoffen – Bewertung durch internationale Expertengruppen Expertise

LANUV 2010 Gesundheitliche Wirkungen von Feinstaub und Stickstoffdioxid im Zusammenhang mit der Luftreinhalteplanung

LANUV 2005: Feinstaub-Kohortenstudie Frauen NRW

Voss, J. U./Hassauer, M. (2004):
Teilprojekt "Risikoberechnung zum Einfluss verkehrsbedingter Luftschadstoffe und Straßenverkehrslärm auf die Gesundheit exponierter Personen". In: Aktionsprogramm Umwelt und Gesundheit Nordrhein-Westfalen. Vorbeugender Gesundheitsschutz durch Mobilisierung der Minderungspotentiale bei Straßenverkehrslärm und Luftschadstoffen. Hrsg.: Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf.

Voss (2009):
Aktionsprogramm Umwelt und Gesundheit Nordrhein-Westfalen, Evaluation der Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet und Düsseldorf – Exposition und gesundheitliche Wirkungen, Hrsg.: Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf.

 

Stand: Juli 2023

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